第1章 第2节 第2课时 化学电源-【高考领航】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步核心辅导与测评（鲁科版）

第2课时　化学电源 新课标要求 素养对接 1.能列举常见的化学电源。 2.能利用相关信息分析化学电源的工作原理。 3.能正确书写电极反应和电池反应方程式。 1.科学探究：了解不同化学电源的工作原理。 2.社会责任：了解各类电池的生产工艺和回收价值，新型电池的开发。 一、化学电池的分类 种类 特点(分类依据) 实例 一次电池 放完电以后不能再使用 锌锰干电池、碱性锌锰干电池 二次电池 充电、放电可循环进行 铅蓄电池、镍氢电池 燃料电池 可通过不断充入燃料、氧化剂，连续使用 氢氧燃料电池、CH4燃料电池 二、常见的化学电池 1．锌锰干电池(一次电池) 项目 酸性锌锰干电池 碱性锌锰干电池 电极 锌筒作负极，石墨作正极 电解质 氯化铵和氯化锌 氢氧化钾 电极 反应 负极 Zn－2e－===Zn2＋ Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O 正极 2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 电池反应 Zn＋2MnO2＋2NH4Cl ===Mn2O3＋ZnCl2＋2NH3＋H2O Zn＋2MnO2＋H2O ===ZnO＋2MnOOH 2.铅蓄电池(二次电池或可充电池、蓄电池) (1)组成 正极：PbO2；负极：Pb；电解质：H2SO4溶液。 (2)工作原理 蓄电池的放电反应和充电反应表示如下：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) ①请写出铅蓄电池放电时的电极反应式 负极：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)； 正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)。 ②放电过程中，电解质溶液的pH变大，理由是H2SO4不断被消耗，使c(H＋)减小，pH增大。 (3)优缺点：性优、价低、可多次充放电，但单位质量的电池释放的电能少。 3．燃料电池(二次电池) (1)氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反应和还原反应，电池总反应式是2H2＋O2===2H2O。 (2)燃料电池的应用前景 燃料电池具有能量利用效率高、可连续使用和污染轻等优点，已成为一种发展前景十分广阔的化学电源。 探究任务一　常见化学电源的工作原理及特点 [问题探究]　图1是可充放电的铅蓄电池，图2 是银锌纽扣电池，你了解它们的工作原理吗？它们的电池反应分别是什么？ 我的思考______________________________________________________ 提示：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O；Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag。 　常见化学电池的比较 (1)一次电池：活泼金属作负极，参与电极反应，放电完成后，不能再使用。 (2)二次电池：两电极都参与电极反应，可充电、放电，循环使用。 (3)燃料电池：两电极都不参与电极反应，不断充入的物质分别在两极发生反应，可连续使用。 　人造卫星用到的一种高能电池——银锌电池，其电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。根据反应式判断氧化银是(　　) A．负极　被氧化　　　 B．正极　被还原 C．负极　被还原 D．正极　被氧化 [解析]　一次电池中负极发生氧化反应(失电子)，正极发生还原反应(得电子)，由Ag2O→Ag可知Ag2O得电子发生还原反应。 [答案]　B 　Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是(　　) A．Mg为电池的正极 B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ C．不能被KCl 溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 解析：D　Mg失去电子发生氧化反应，是电池的负极，电极反应为：Mg－2e－===Mg2＋，A、B项错误；Mg-AgCl电池能够被海水激活，改用KCl作电解质溶液也能够激活该电池，C项错误；Mg-AgCl电池可将化学能转化为电能用于海上应急照明供电，D项正确。 探究任务二　化学电源电极反应式的书写 　1.根据装置书写电极反应式 (1)确定原电池的正、负极及放电的物质。 首先根据题目给定的图示装置特点，结合原电池正、负极的判断方法，确定原电池的正、负极及放电的物质。 (2)书写电极反应式。 ①负极反应： 规律：活泼金属或H2(或其他还原剂)失去电子生成金属阳离子或H＋(或其他氧化产物)。 特例：若电解质溶液中的阴离子与生成的金属阳离子或H＋能反应，则该阴离子应写入电极反应式，如铅蓄电池的